EP3649305A1 - Verfahren zur herstellung einer betonschalung für ein turmsegment und verfahren zur herstellung eines turmsegments für einen turm einer windenergieanlage - Google Patents

Verfahren zur herstellung einer betonschalung für ein turmsegment und verfahren zur herstellung eines turmsegments für einen turm einer windenergieanlage

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EP3649305A1
EP3649305A1 EP18737911.0A EP18737911A EP3649305A1 EP 3649305 A1 EP3649305 A1 EP 3649305A1 EP 18737911 A EP18737911 A EP 18737911A EP 3649305 A1 EP3649305 A1 EP 3649305A1
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EP
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formwork
concrete
tower
component
concrete formwork
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Definitions

  • the invention relates to a method for producing a concrete formwork for a component, in particular a tower segment for a tower, preferably a tower of a wind turbine, a method for producing at least two different concrete formwork for at least two different components, in particular at least two different tower segments for a tower, preferably a tower of a wind turbine, a method for producing a component, in particular a tower segment for a tower, preferably a tower of a wind turbine, a concrete formwork for a component, in particular a tower segment for a tower, preferably a tower of a wind turbine, a component, in particular a Tower segment for a tower, preferably a tower of a wind turbine, a pattern of a component, in particular a tower segment for a tower, preferably a tower of a wind turbine, the use of a pattern for producing a Concrete formwork for a component, in particular a tower segment for a tower, preferably a tower of a wind turbine, and the use of a concrete formwork for
  • Components in particular tower segments for a tower of a wind turbine, are often made of concrete, in particular reinforced concrete and / or prestressed concrete.
  • a formwork which serves to give liquid or flowable concrete (also called fresh concrete) its shape.
  • the formwork is usually removed (unless it is a lost formwork) after curing or hardening of the concrete. Since the formwork surrounds the component to be manufactured in general, the dimensions of a formwork are sometimes very large. The transport of formwork is therefore often very expensive, especially when formwork for large special components are to be transported. Since the formwork gives shape to the component to be made of concrete, a corresponding precision in the erection of the formwork, which often consists of several individual parts, is required.
  • a method for producing a concrete formwork for a component comprising providing a pattern of the component; Erecting a production form around the pattern at a distance from the pattern, wherein a cavity formed between the production form and the pattern corresponds to the dimensions of the concrete form to be produced; Filling the cavity with liquid concrete; Curing the concrete.
  • the inventive method provides that a concrete formwork for the final component to be produced is produced.
  • the formwork for the component is thus produced before the manufacturing process of this component by a concrete formwork for the component is produced.
  • a pattern of the finally produced component is first required.
  • a production formwork is erected around the pattern at a distance. Between the pattern and the manufacturing formwork so creates a cavity. In particular, this cavity is bounded on at least one side by the pattern of the component and on at least one other side of the manufacturing formwork.
  • the cavity is filled with liquid concrete, which is cured.
  • the hardened in the cavity concrete represents the concrete formwork, with the components in the form of the pattern can be produced.
  • the invention is based, inter alia, on the knowledge that in this way a conventional formwork can be used as manufacturing formwork, in particular a formwork which is simple and / or inexpensive to erect and / or to be transported.
  • a conventional formwork can be used as manufacturing formwork, in particular a formwork which is simple and / or inexpensive to erect and / or to be transported.
  • the side of the concrete formwork which is relevant to the shape of the component to be produced with the concrete formwork, is defined by the pattern of the component during the production of the concrete formwork. It is therefore advantageous to use a pattern with high dimensional accuracy.
  • the pattern may be made at a location other than the location where the concrete formwork is made.
  • the pattern for a component may be simpler and / or easier and / or cheaper to transport than a formwork for the production of the component.
  • the method according to the invention thus makes it possible, for example, to produce patterns with high precision and to transport them to the place where the components and / or the concrete formwork are to be manufactured.
  • a production formwork for the production of concrete formwork can be easily and inexpensively created and constructed on the ground due to the low requirements to be placed on the production formwork.
  • the dimensional accuracy of the component to be produced in particular the dimensional accuracy of the pattern is relevant.
  • the production formwork thus serves only the production of concrete formwork, but not directly the production of the component.
  • the component is, as described later, produced by using the concrete formwork.
  • the concrete formwork can be used to produce any number of components. Likewise, any number of concrete formworks can again be produced with the pattern and the production formwork.
  • the method described here has various advantages.
  • the invention is used in particular for particularly large components with high dimensional accuracy, such as tower segments for a tower, in particular a tower of a wind turbine.
  • Particularly large components are understood here in particular as components with a final weight of more than 10 tons, in particular more than 25 tons, for example more than 30 tons or more than 50 tons.
  • particularly large components are here also understood to mean annular or ring-segment-shaped components with a radius of at least 1 m, preferably at least 1.5 m, in particular at least 2m and / or ring-segment-shaped components with a radius of at least 2m, preferably at least 3m , in particular at least 4m or at least 5m.
  • both the pattern and the manufacturing formwork can be arranged on a substrate.
  • This substrate may for example be a Heidelbergisch and be regarded as part of the manufacturing formwork, but the substrate may also be another and form, for example, no part of the manufacturing formwork.
  • the cavity formed between the pattern and the manufacturing formwork is thus bounded on at least one side by the pattern and at least one other side by the manufacturing formwork.
  • Other sides of the cavity may be bounded by other elements or may be open.
  • an upwardly directed side of the cavity is at least partially open, wherein preferably liquid concrete can be introduced through this open side of the cavity into the cavity.
  • the manufacturing formwork may preferably project beyond the pattern, in particular in the vertical direction. Further preferably, the pattern can also project beyond the component to be produced in the vertical direction and / or an extension element and / or a part of the production formwork can be arranged on the pattern. This serves in particular for the fact that, when the concrete formwork is produced, the cavity does not have to be completely filled with liquid concrete at the top, but a projection of the boundary over the filling level of the concrete is realized. Furthermore, it is particularly preferred to produce a concrete formwork which projects beyond the component to be produced with the concrete formwork in the vertical direction. This has the advantage that in the manufacture of a component by means of the concrete formwork, the cavity does not have to be completely filled with liquid concrete at the top, but a projection of the concrete formwork over the filling level of the concrete is realized.
  • a ring-shaped component a corresponding annular pattern is preferably used for producing an annular concrete formwork.
  • the concrete formwork may preferably have an annular inner portion and an annular outer portion, so comprise two spaced circular rings. In the manufacture of concrete formwork, these two annuli would be spaced apart by the pattern.
  • the cavity between the two circular rings is filled with liquid concrete, which is to form the component later, after curing.
  • a corresponding pattern in the form of a circular ring segment is preferably also used for producing a concrete formwork in the form of a circular ring segment.
  • This concrete formwork preferably comprises an inner portion in the form of a circular segment and an outer portion in the form of a circular ring segment, between which the pattern is in the production of concrete formwork and introduced accordingly in the manufacture of a component by means of concrete formwork in the cavity between the two circular ring segments of liquid concrete which is to form the component later, after curing.
  • the end faces of the cavity between the pattern and the manufacturing formwork are limited in the circumferential direction, so that in the production of concrete formwork, the liquid concrete can not escape through the end faces in the circumferential direction.
  • the boundaries of the end faces in the circumferential direction may be part of the manufacturing formwork.
  • the manufacturing formwork may be arranged so that it also extends at a distance from the end faces in the circumferential direction of the pattern, so that the concrete formwork has corresponding end faces in the circumferential direction, which can connect in particular the inner portion and the outer portion of the concrete formwork.
  • the later production of the component and the end faces in the circumferential direction of the cavity between the inner portion and the outer portion of the concrete formwork are limited, so that in the manufacture of the Component of the liquid concrete can not escape through the end faces circumferential direction.
  • this may preferably be realized in that the concrete formwork has end faces in the circumferential direction.
  • a component is understood in particular a tower segment for a tower, preferably a tower of a wind turbine.
  • a tower segment may be an annular section of a tower, in particular a tower of a wind turbine.
  • a tower segment may also have the form of only a circular ring segment, so that an annular section of a tower can be constructed of several tower segments.
  • a component or tower segment can also be plate-shaped or cuboid. The methods, features and aspects described herein can also be applied to plate or cuboid components or tower segments. Terms such as circumferential direction or radius are then interpreted according to a plate or cuboidal design of the component or tower segment, for example, in terms of thickness or longitudinal extent of the component or tower segment.
  • liquid concrete in particular liquid or flowable fresh concrete, in particular liquid or flowable fresh concrete grade, which is required and / or desired for the production of concrete formwork and / or the component.
  • the requirements for the properties of the concrete for producing the concrete formwork on the one hand and the component on the other hand can differ, so that concrete of different quality and / or come with different properties for the concrete formwork and the component.
  • the method for producing a concrete formwork for a component is further characterized by removing the manufacturing formwork.
  • the production formwork can preferably be removed from the concrete formwork after the concrete of the concrete formwork has hardened. This can be done for example by transport and / or disassembly of the production formwork and / or transport of the cured concrete formwork.
  • the method for producing a concrete formwork for a component is further characterized by a removal of the pattern.
  • the Curing the concrete of the concrete formwork removes the pattern. This can be done, for example, by transporting the pattern and / or transporting the cured concrete formwork.
  • the concrete formwork can be separated into two or more parts.
  • the concrete formwork and / or its parts can be moved, for example by means of hydraulics or by crane lifting, in particular to stamp out the pattern (or a component produced later with the formwork).
  • the method for producing a concrete formwork for a component is further developed by: coating the surfaces facing the pattern during the production of the concrete formwork with a non-stick coating.
  • one, some or all of the surfaces of the concrete formwork facing the patterns in the manufacture of the concrete formwork are coated with a non-stick coating. This serves, in particular, to prevent or reduce adhesion of the concrete of the component to the concrete of the concrete formwork in the event of later production of a component with the concrete formwork.
  • the coating with a non-stick coating for example, after hardening of the concrete, possibly after the removal of the pattern done.
  • the coating with a non-stick coating by applying a coating material such as a concrete release agent, a paint, in particular a PU-based dye, a film, or the like can be done.
  • a coating material such as a concrete release agent, a paint, in particular a PU-based dye, a film, or the like
  • concrete release agents are, for example, water-soluble formwork oils, water-insoluble formwork oils, formwork pastes, formwork waxes, chemically reacting release agents. Concrete release agents are usually used to reduce the adhesion between concrete and formwork. In conventional formwork, which have no concrete surfaces, the water absorption capacity of the formwork skin is generally reduced by the application of the release agent and thus achieved a pore closure or pore reduction.
  • the coating with a non-stick coating can also be realized in such a way that a coating material is introduced, for example in the form of a film, a mat, before or during the filling of liquid concrete into the cavity between the production form and the pattern on the pattern-facing side of the cavity. or similar.
  • the method for producing a concrete formwork for a component is further developed by: coating the surfaces facing the pattern during the production of the concrete formwork with a primer coating and then with a non-stick coating.
  • a first coating material such as a lacquer, may be applied as a primer coating to some or all of the surfaces of the concrete formwork facing the patterns in the manufacture of the concrete formwork.
  • a second, especially different from the first, coating material for example, a concrete release agent, non-stick coating on some or all surfaces of the concrete formwork, which are facing the patterns in the production of concrete formwork.
  • a second, especially different from the first, coating material for example, a concrete release agent, non-stick coating on some or all surfaces of the concrete formwork, which are facing the patterns in the production of concrete formwork.
  • This is particularly preferred in order to make the surfaces preferable so that, for example, concrete release agents adhere to the primer coating, since concrete release agents generally do not adhere well to concrete surfaces.
  • the dimensions of the pattern relative to the component to be produced with the concrete formwork are increased by a shrinkage dimension of the concrete.
  • the liquid concrete changes its volume, in particular by release of moisture (desiccation) and by chemical reactions or microstructural changes.
  • shrinkage the measure or the size of the volume reduction as Schwindmann.
  • the pattern for producing the concrete formwork is greater than that produced with the concrete formwork, for example the shrinkage dimension of the concrete, preferably of the concrete, for the production of the component is used.
  • the pattern when dimensioning the pattern, it can additionally be taken into account that the concrete of the concrete formwork also shrinks during hardening. Therefore, it may be provided, for example, that the pattern is indeed larger than the component to be produced, but reduced by a proportion that is compensated by the shrinkage of the concrete formwork.
  • the dimensions of the pattern are increased compared to the component to be produced with the concrete formwork by a measure, take into account the shrinkage dimensions of the concrete both the concrete formwork as well as the component to be produced with the concrete formwork.
  • the shrinkage dimensions of the concrete are also dependent on the geometry of the component.
  • a Schwindson of about 0.3 mm / m wall thickness can be recognized.
  • the method for producing a concrete formwork for a component is characterized in that it comprises the arrangement of rails on the concrete circuit.
  • Rails can be used, for example, to dispose a grinding machine, preferably to machine a top flange mechanically.
  • the rails are anchored to the concrete formwork.
  • inserts are arranged at one, two or more locations.
  • inserts be arranged in areas of edges, corners, recesses and similar geometries.
  • the inserts are preferably made of or comprise a metallic material, in particular steel.
  • the deposits may be formed, for example, as a flat element, in particular as a sheet metal.
  • such inserts may prevent or at least reduce partial or total breakage of certain locations.
  • the method for producing a concrete formwork for a component is further characterized by reinforcing the cavity with a reinforcement and / or introducing aids for the use and / or transport of the concrete formwork to be produced.
  • a reinforcement and / or introducing aids for the use and / or transport of the concrete formwork to be produced can be introduced into the cavity.
  • the reinforcement and / or the auxiliaries may also be fabricated and / or provided in advance (in whole or in part) and the manufacturing formwork and the pattern adjacent to the reinforcement and / or the aids may be arranged to provide the corresponding cavity.
  • the reinforcement can also be provided, for example, as a pre-braided reinforcing cage.
  • the tools for the use and / or transport of the concrete formwork may include, for example, lifting anchor, sleeve dowel or the like. The tools may be attached to the reinforcement, for example.
  • a preferred development of the method for producing a concrete formwork for a component is characterized in that the reinforcement consists of steel or steel having; and / or the reinforcement consists of textile structures or has textile structures; and / or the reinforcement consists of glass fiber reinforced plastic or glass fiber reinforced plastic; and / or the reinforcement of fiber fabric, in particular glass fiber and / or synthetic fiber fabric, or fiber fabric, in particular fiberglass and / or synthetic fiber fabric.
  • the textile structures and / or the fiber fabric may, for example, comprise or consist of carbon fibers and / or alkali-resistant fibers.
  • the concrete formwork comprises two sections, in particular an inner section and an outer section, which can be produced simultaneously or successively.
  • the inner portion and / or the outer portion may be formed annular or have the shape of a circular ring segment.
  • the concrete formwork can also have more than two sections.
  • an inner portion and an outer portion may be connected in the form of circular ring segments by connecting portions on the end faces peripheral surface.
  • the method for producing a concrete formwork for a component is characterized by separating the concrete formwork in two or more partial concrete formwork. It may be preferable to separate the concrete formwork in particular after curing of the concrete in two or more partial concrete formwork, for example, to transport the concrete formwork easier and / or store and / or easier to shell out the pattern or a manufactured with the concrete formwork component can.
  • a separation of the concrete formwork can be carried out in particular in the horizontal direction and / or vertical direction and / or radial direction and / or circumferential direction.
  • the concrete formwork has two separation points, which can be located in particular on opposite areas of the concrete formwork.
  • a circular trained concrete formwork with two separation points these are preferably located in a range at 0 degree and 180 degree sheet.
  • Such concrete formworks can be used for example for full segments and / or half segments.
  • these are preferably located in a range at 0 degree radians, at 120 degrees and at 240 degrees arc degree.
  • a further preferred development of the method for producing a concrete formwork for a component is characterized in that the production formwork as concrete formwork and / or standing formwork and / or timber formwork and / or carrier formwork and / or frame formwork and / or lost formwork and / or one-sided formwork and / or saulotreheat formwork and / or free-form formwork and / or circular formwork is formed; and / or the manufacturing formwork has dimensions that are suitable for road transport.
  • the production formwork serves only to form a side of the concrete formwork facing away from the component to be produced with the concrete formwork. This side of the concrete formwork facing away from the component to be produced is not relevant to the dimensional accuracy of the component.
  • any formwork can be used as manufacturing formwork, as long as it allows the production of concrete formwork.
  • the type of manufacturing formwork can be adapted to the local conditions in terms of availability and / or costs.
  • the pattern is made of steel and / or comprises steel; and / or the pattern is made of a steel alloy and / or has a steel alloy; and / or the pattern has dimensions suitable for road transport and / or the pattern is composed of two or more sub-patterns, and the two or more sub-patterns each have dimensions suitable for road transport.
  • These embodiments are preferred in order to ensure a high degree of dimensional stability of the pattern, in particular also in the case of multiple use for the production of concrete formwork, and / or to facilitate a transport of the pattern, in particular also over greater distances. Since the dimensional stability of the pattern is preferably subject to stringent requirements, it may be preferred to manufacture the samples centrally and / or in a particularly qualified location and to transport them to the location at which components corresponding to the pattern are to be produced first a concrete formwork is created.
  • the pattern is formed as a hollow element, possibly with inner support struts and / or a filling of another, especially light and / or stiff, material. This can reduce the weight of the pattern.
  • the object mentioned at the outset is achieved by a method for producing at least two different concrete formworks for at least two different components, in particular at least two different tower segments for a tower, preferably a tower of a wind energy plant, the method comprising producing a first concrete formwork according to the method described above, providing a second pattern of a second component different from the first; Erecting the manufacturing formwork previously used for the production of the first concrete formwork around the second pattern at a distance from the second pattern, wherein a cavity formed between the manufacturing formwork and the second pattern corresponds to the dimensions of the second concrete formwork to be produced; Filling the cavity with liquid concrete; Curing the concrete.
  • the same manufacturing formwork is used for the production of concrete formworks for different components, in particular with respect to their geometry, different components, such as tower segments with different radius and / or different taper for installation in different tower heights.
  • the patterns used for the first and second concrete formwork and the components to be produced with the first and second concrete formworks differ.
  • the manufacturing formwork can be used unchanged or identical to the production of both concrete formwork, especially if the differences in the geometry of the two patterns are small.
  • it can also be made modifications to the manufacturing formwork for example, a formwork element can be used more or less in a circular formwork, depending on which radius of the polygon of the circular formwork is to be achieved.
  • the method for the production of concrete formwork for different components according to the developments of the previously described method for producing a concrete formwork can be developed.
  • the object mentioned is achieved by a method for producing a component, in particular a tower segment for a tower, preferably a tower of a wind turbine, the method comprising providing a concrete formwork produced by the method described above, filling one of the Concrete formwork formed cavity with liquid concrete; Curing the concrete.
  • a concrete formwork produced by the methods described above optionally comprises the production and / or transport of the concrete formwork.
  • the method for producing a component is characterized by removing the concrete formwork; and / or reinforcing the cavity with a reinforcement; and / or introducing guides for tensioning cables and / or cables and / or cables into the cavity and / or after-treatment, in particular grinding and / or coating, of the component.
  • the guides may be formed, for example, as empty tubes.
  • the reinforcement of the cavity and / or the introduction of guides is preferably carried out before filling the cavity with liquid concrete.
  • Aftertreatment of the component is preferably carried out after the stripping of the component, in particular after removal of the concrete formwork.
  • the object mentioned is achieved by a concrete formwork for a component, in particular a tower segment for a tower, preferably a tower of a wind turbine, characterized in that the concrete formwork was prepared in a method described above.
  • the concrete formwork is characterized in particular by the fact that it has a structured surface on an outer circumferential surface, which faces in the manufacturing process of the manufacturing formwork.
  • the structured surface may in particular have a structure of a coarse-pored concrete.
  • the structured surface could have the negative of voids.
  • the surface may have a different texture to a metal surface.
  • the surface can have impressions, in particular vertical impressions, which can be caused by the impact of two elements of the manufacturing formwork.
  • the outer peripheral geometry of the concrete formwork may have a non-circular, and / or oval, and / or angular shape.
  • the object mentioned at the outset is achieved by a component, in particular a tower segment for a tower, preferably a tower Tower of a wind turbine, characterized in that the component has been produced in a previously described method and / or using a previously described concrete formwork.
  • the component produced in a previously described method and / or using a previously described concrete formwork can be distinguished, for example, by two or more negative points of impacts, wherein two elements of the concrete formwork are or were arranged on the joints.
  • the object mentioned is achieved by a pattern of a component, in particular a tower segment for a tower, preferably a tower of a wind turbine, characterized in that the dimensions of the pattern compared to the component to be produced with the concrete formwork by a shrinkage of the Concretes are enlarged.
  • the pattern consists of steel and / or steel; and / or the pattern is made of a steel alloy and / or has a steel alloy; and / or the pattern has dimensions suitable for road transport and / or the pattern is composed of two or more sub-patterns, and the two or more sub-patterns each have dimensions suitable for road transport.
  • the object mentioned at the outset is achieved by using a previously described pattern for producing a concrete formwork for a component, in particular a tower segment for a tower, preferably a tower of a wind energy plant.
  • the object mentioned at the outset is achieved by using a concrete formwork, in particular a previously described concrete formwork for producing a component, in particular a tower segment for a tower, preferably a tower of a wind energy plant.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a wind energy plant with a tower with components produced according to the invention
  • Figure 2 is a schematic representation of an exemplary embodiment of the inventive method for producing a concrete formwork for a component, in particular a tower segment for a tower of a wind turbine;
  • FIG. 3 shows a schematic cross section through an exemplary embodiment of a production form and a pattern for a component
  • Figure 4 the cross section of Figure 3 with concrete formwork
  • Figure 5 a formwork according to the prior art, which can be used as a production formwork
  • FIG. 6 shows a schematic cross section through an exemplary embodiment of a concrete formwork
  • Figure 7 the cross section of Figure 3 with component.
  • FIG. 1 shows a wind energy plant 100 with a tower 102 and a nacelle 104.
  • a rotor 106 with three rotor blades 108 and a spinner 110 is arranged on the nacelle 104.
  • the rotor 106 is set in rotation by the wind in rotation and thereby drives a generator in the nacelle 104 at.
  • the tower 102 includes components made by the method described herein.
  • the schematic representation of an exemplary embodiment of the method according to the invention for producing a concrete formwork for a component, in particular a tower segment for a tower of a wind energy plant according to FIG. 2 comprises the following steps: S1: providing a pattern of the component, S2: establishing a manufacturing form around the pattern at a distance from the pattern, wherein a cavity formed between the manufacturing form and the pattern corresponds to the dimensions of the concrete form to be produced; S3: filling the cavity with liquid concrete; S4: hardening of the concrete; S5: removing the manufacturing formwork; S6: removing the pattern; S7: Coating the surfaces facing the pattern during the production of the concrete formwork with a non-stick coating.
  • Figure 3 shows a schematic cross-section through an exemplary embodiment of a production formwork 300 and a pattern 200 for a component
  • Figure 4 shows the cross section of Figure 3 with concrete formwork 501, 502.
  • a pattern 200 of a component can be seen on a Underground or Heidelbergisch 310 is arranged.
  • the broken line 201 indicates that the pattern 200 is enlarged by a shrinkage amount of the concrete used for the component to be manufactured.
  • the broken line 201 schematically indicates the geometry of the component to be produced which is smaller by the shrinkage dimension of the concrete.
  • parts 301, 302 of the production form 300 are spaced apart from the pattern 200 on the right and left.
  • a cavity 401 is formed, between the part 302 of the manufacturing formwork 300 and the component 201 further cavity 402.
  • a further part 303 of the manufacturing formwork 300 is arranged on the component 200.
  • the parts 301, 302 of the manufacturing formwork are supported by struts 304.
  • the parts 301, 302 may also be connected to the switch table 310, in particular screwed.
  • the part 303 of the manufacturing formwork 300 is supported relative to the parts 301, 302 of the manufacturing formwork 300 via struts 305.
  • the cavities 401, 402 are bounded below by the bottom or switching table 310 and open at the top so that liquid from above can be introduced into the cavities 401, 402.
  • the cavities 401, 402 are bounded by the pattern 200 and the parts 301, 302 of the manufacturing shuttering 300.
  • the cavities 401, 402 are also preferably limited to the end faces which are not visible in FIG.
  • the boundary can be realized by another (not shown) formwork part.
  • the cavities 401, 402 according to FIG. 3 have been filled with liquid concrete and the concrete has been hardened so that the two sections 501, 502 of the concrete formwork 500 have been created.
  • the two sections 501, 502 of the concrete formwork 500 may also be referred to as inner section and outer section be, especially if it is the component to be manufactured an annular member or a component having the shape of a circular ring segment.
  • the surfaces 501a, 502a face the pattern 200 in the production of the concrete formwork 500 and, in the production of the component 800, face the component 800 or, previously, the cavity 700 (see FIGS. 6, 7).
  • These surfaces 501 a, 502 a are preferably coated with a non-stick coating in order to avoid or reduce adhesion of the component 800 to the concrete formwork 500.
  • a non-stick coating for example, oils or epoxides can be used.
  • FIG. 7 shows the cross-section according to FIG. 3 with component 800.
  • the produced concrete formwork 500 can be mounted on a substrate or board 310 Manufacture of a component can be used.
  • the cavity 700 between the sections 501, 502 of the concrete formwork 500 is filled with liquid concrete, which forms the component 800 after curing.
  • the dimensional stability of the component 800 to be produced with the concrete formwork 500 is influenced by the surfaces 501a, 502a facing the pattern 200 in the production of the concrete formwork 500, not by the surfaces facing the production form 300 in the production of the concrete formwork 500. Therefore, a simple formwork that meets lower precision requirements can be used for the manufacturing formwork 300.
  • the pattern 200 produced with the greatest possible dimensional accuracy can preferably be reused to produce any number of concrete formworks 500 and can preferably also be transported over longer distances due to the transport dimensions.
  • FIG. 5 shows a round formwork 600 according to the prior art which can be used as a production formwork.
  • the circular formwork 600 according to FIG. 5 has an outer formwork part 601 and an inner formwork part 602, between which a cavity 650 is formed, which can be filled with liquid concrete in order to produce an annular component.
  • the support struts 604 with which the outer formwork part 601 is supported.
  • the inner formwork part 602 on a railing 61 1.
  • a circumferential corridor 610 also with railing educated.
  • Such circular formworks 600 are known in the art and can be used flexibly, even for different radii.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Betonschalung (500) für ein Bauteil (800), insbesondere ein Turmsegment für einen Turm, vorzugsweise einen Turm (102) einer Windenergieanlage (100), ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils, insbesondere eines Turmsegment für einen Turm, vorzugsweise einen Turm einer Windenergieanlage, eine Betonschalung für ein Bauteil, insbesondere ein Turmsegment für einen Turm, vorzugsweise einen Turm einer Windenergieanlage, ein Bauteil, insbesondere ein Turmsegment für einen Turm, vorzugsweise einen Turm einer Windenergieanlage, und ein Muster (200) eines Bauteils, insbesondere ein Turmsegments für einen Turm, vorzugsweise einen Turm einer Windenergieanlage. Das Verfahren zur Herstellung einer Betonschalung für ein Bauteil umfasst Bereitstellen eines Musters des Bauteils; Errichten einer Herstellungsschalung (300) um das Muster in einem Abstand zum Muster, wobei ein zwischen der Herstellungsschalung und dem Muster entstehender Hohlraum (401, 402) den Abmessungen der herzustellenden Betonschalung entspricht; Verfüllen des Hohlraums mit flüssigem Beton; Aushärten des Betons.

Description

Verfahren zur Herstellung einer Betonschalung für ein Turmsegment und Verfahren zur Herstellung eines Turmsegments für einen Turm einer Windenergieanlage
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Betonschalung für ein Bauteil, insbesondere ein Turmsegment für einen Turm, vorzugsweise einen Turm einer Windenergieanlage, ein Verfahren zur Herstellung von mindestens zwei unterschiedlichen Betonschalungen für mindestens zwei unterschiedliche Bauteile, insbesondere mindestens zwei unterschiedliche Turmsegmente für einen Turm, vorzugsweise einen Turm einer Windenergieanlage, ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils, insbesondere eines Turmsegment für einen Turm, vorzugsweise einen Turm einer Windenergieanlage, eine Betonschalung für ein Bauteil, insbesondere ein Turmsegment für einen Turm, vorzugsweise einen Turm einer Windenergieanlage, ein Bauteil, insbesondere ein Turmsegment für einen Turm, vorzugsweise einen Turm einer Windenergieanlage, ein Muster eines Bauteils, insbesondere ein Turmsegments für einen Turm, vorzugsweise einen Turm einer Windenergieanlage, die Verwendung eines Musters zur Herstellung einer Betonschalung für ein Bauteil, insbesondere ein Turmsegment für einen Turm, vorzugsweise einen Turm einer Windenergieanlage, und die Verwendung einer Betonschalung zur Herstellung eines Bauteils, insbesondere eines Turmsegments für einen Turm, vorzugsweise einen Turm einer Windenergieanlage.
Bauteile, wie insbesondere Turmsegmente für einen Turm einer Windenergieanlage, werden häufig aus Beton, insbesondere Stahlbeton und/oder Spannbeton, hergestellt. Zur Herstellung solcher Bauteile wird in der Regel eine Schalung verwendet, die dazu dient, flüssigem oder fließfähigem Beton (auch als Frischbeton bezeichnet) seine Form zu geben. Die Schalung wird in der Regel (sofern es sich nicht um eine verlorene Schalung handelt) nach dem Aushärten oder Erhärten des Betons entfernt. Da die Schalung das herzustellende Bauteil in der Regel umgibt, sind die Abmessungen einer Schalung teilweise sehr groß. Der Transport von Schalungen ist daher häufig sehr aufwendig, insbesondere wenn Schalungen für große Sonderbauteile zu transportieren sind. Da die Schalung dem aus Beton herzustellenden Bauteil seine Form gibt, ist eine entsprechende Präzision bei der Aufstellung der Schalung, die oft aus mehreren Einzelteilen besteht, erforderlich. Bei unpräziser Schalung können die damit hergestellten Bauteile nicht oder nur eingeschränkt verwendbar sein und/oder es können umfangreiche Nachbehandlungen erforderlich werden. Für große Sonderbauteile werden oft auch spezielle Schalungskonstruktionen angefertigt, beispielsweise als Stahlbaukonstruktionen. Während sich diese oft durch eine hohe Präzision auszeichnen, sind diese jedoch meist teuer und/oder aufwendig zu transportieren und/oder wenig flexibel in dem Sinne, dass sie nur zur Herstellung eines bestimmten Bauteils geeignet sind und nicht für in ihrer Geometrie abweichende Bauteile verwendet werden können. Ferner ist die Beschaffungszeit für spezielle Schalungskonstruktionen oft sehr hoch und stellt damit einen restriktiven Faktor in der Produktion großer Mengen an Bauteilen dar. Das Deutsche Patent- und Markenamt hat in der Prioritätsanmeldung zu vorliegender Anmeldung folgenden Stand der Technik recherchiert: DE 23 29 243 A1 , DE 42 42 584 A1 und DE 10 2010 003 931 A1.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Lösungen bereitzustellen, welche einen oder mehrere der genannten Nachteile verringern oder beseitigen. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Lösungen bereitzustellen, welche gegenüber existierenden Lösungen verbessert und/oder vereinfacht sind. Ferner ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer Betonschalung für ein Bauteil, insbesondere ein Turmsegment für einen Turm, vorzugsweise einen Turm einer Windenergieanlage, ein Verfahren zur Herstellung von mindestens zwei unterschiedlichen Betonschalungen für mindestens zwei unterschiedliche Bauteile, insbesondere mindestens zwei unterschiedliche Turmsegmente für einen Turm, vorzugsweise einen Turm einer Windenergieanlage, ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils, insbesondere eines Turmsegment für einen Turm, vorzugsweise einen Turm einer Windenergieanlage, eine Betonschalung für ein Bauteil, insbesondere ein Turmsegment für einen Turm, vorzugsweise einen Turm einer Windenergieanlage, ein Bauteil, insbesondere ein Turmsegment für einen Turm, vorzugsweise einen Turm einer Windenergieanlage, ein Muster eines Bauteils, insbesondere ein Turmsegments für einen Turm, vorzugsweise einen Turm einer Windenergieanlage, eine Verwendung eines Musters zur Herstellung einer Betonschalung für ein Bauteil, insbesondere ein Turmsegment für einen Turm, vorzugsweise einen Turm einer Windenergieanlage, und eine Verwendung einer Betonschalung zur Herstellung eines Bauteils, insbesondere eines Turmsegments für einen Turm, vorzugsweise einen Turm einer Windenergieanlage bereitzustellen, welche einen oder mehrere der genannten Nachteile verringern oder beseitigen, insbesondere verbessert und/oder oder vereinfacht und/oder kostengünstiger sind.
Diese Aufgabe wird gemäß einem ein Aspekt der Erfindung gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung einer Betonschalung für ein Bauteil, insbesondere ein Turmsegment für einen Turm, vorzugsweise einen Turm einer Windenergieanlage, das Verfahren umfassend Bereitstellen eines Musters des Bauteils; Errichten einer Herstellungsschalung um das Muster in einem Abstand zum Muster, wobei ein zwischen der Herstellungsschalung und dem Muster entstehender Hohlraum den Abmessungen der herzustellenden Betonschalung entspricht; Verfüllen des Hohlraums mit flüssigem Beton; Aushärten des Betons.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, dass eine Betonschalung für das schlussendlich herzustellende Bauteil hergestellt wird. Die Schalung für das Bauteil wird somit vor dem Herstellungsprozess dieses Bauteils produziert, indem eine Betonschalung für das Bauteil hergestellt wird. Hierzu wird zunächst ein Muster des schlussendlich herzustellenden Bauteils benötigt. Um das Muster wird in einem Abstand eine Herstellungsschalung errichtet. Zwischen dem Muster und der Herstellungsschalung entsteht so ein Hohlraum. Insbesondere ist dieser Hohlraum an mindestens einer Seite von dem Muster des Bauteils begrenzt und an mindestens einer anderen Seite von der Herstellungsschalung. Der Hohlraum wird mit flüssigem Beton verfüllt, der ausgehärtet wird. Der im Hohlraum ausgehärtete Beton stellt die Betonschalung dar, mit der Bauteile in der Form des Musters hergestellt werden können. Die Erfindung beruht unter anderem auf der Kenntnis, dass auf diese Weise als Herstellungsschalung eine herkömmliche Schalung zum Einsatz kommen kann, insbesondere eine einfach und/oder kostengünstig aufzubauende und/oder zu transportierende Schalung. An die Herstellungsschalung sind keine besonderen Präzisionsanforderungen zu stellen, da die Herstellungsschalung nur für die Form einer Rückseite der Betonschalung relevant ist, die abgewandt ist von dem mit der Betonschalung herzustellenden Bauteil. Die Seite der Betonschalung, welche für die Form des mit der Betonschalung herzustellenden Bauteils relevant ist, wird beim Herstellen der Betonschalung durch das Muster des Bauteils definiert. Es ist daher vorteilhaft, ein Muster mit hoher Maßhaltigkeit zu verwenden. Beispielsweise kann das Muster an einem anderen Ort hergestellt werden als dem Ort, an dem die Betonschalung hergestellt wird. Das Muster für ein Bauteil kann einfacher und/oder leichter und/oder kostengünstiger zu transportieren sein als eine Schalung zur Herstellung des Bauteils. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es somit beispielsweise, dass Muster in hoher Präzision herzustellen und zu dem Ort zu transportieren, an dem die Bauteile und/oder die Betonschalung hergestellt werden sollen. Eine Herstellungsschalung zur Herstellung der Betonschalung kann aufgrund der an die Herstellungsschalung zu stellenden geringen Anforderungen vor Ort leicht und kostengünstig erstellt und aufgebaut werden. Für die Maßhaltigkeit des herzustellenden Bauteils ist insbesondere die Maßhaltigkeit des Musters relevant.
Die Herstellungsschalung dient somit nur der Herstellung der Betonschalung, nicht jedoch direkt der Herstellung des Bauteils. Das Bauteil wird, wie später auch noch beschrieben, durch Verwendung der Betonschalung hergestellt. Mit der Betonschalung lassen sich beliebig viele Bauteile herstellen. Ebenso lassen sich mit dem Muster und der Herstellungsschalung wiederum beliebig viele Betonschalungen herstellen.
Mit dem hier beschriebenen Verfahren ergeben sich verschiedene Vorteile. Die Erfindung wird insbesondere eingesetzt für besonders große Bauteile mit hoher Maßgenauigkeit, wie beispielsweise Turmsegmente für einen Turm, insbesondere einen Turm einer Windenergieanlage. Unter besonders großen Bauteilen werden hier insbesondere verstanden Bauteile mit einem Endgewicht von über 10to, insbesondere über 25to, beispielsweise über 30to oder über 50to. Unter besonders großen Bauteilen werden hier insbesondere auch verstanden ringförmige oder ringsegmentförmige Bauteile mit einem Radius von mind. 1 m, vorzugsweise mind. 1 ,5m, insbesondere mind. 2m und/oder ringsegmentförmige Bauteile mit einem Radius von mind. 2m, vorzugsweise mind. 3m, insbesondere mind. 4m oder mind. 5m.
Für solche besonders großen Bauteile mit hoher Maßgenauigkeit, wie beispielsweise Turmsegmente für einen Turm, insbesondere einen Turm einer Windenergieanlage, ist eine entsprechend hohe Maßgenauigkeit der Schalung erforderlich, die herkömmliche Schalungen nicht leisten können. Aus einzelnen Schalelementen vor Ort aufgebaute Schalungen liefern weniger gut reproduzierbare Ergebnisse. Schalungen aus ausgehärtetem Schaumstoff oder ähnlichem bieten für besonders große Bauteile, wie beispielsweise Turmsegmente für einen Turm, insbesondere einen Turm einer Windenergieanlage, keine ausreichend hohe Maßgenauigkeit, insbesondere auch nicht während des Betonniervorgangs des herzustellenden Bauteils. Bei besonders großen Bauteilen, insbesondere großen ringförmigen oder ringsegmentförmigen Bauteilen, treten während des Betonnierens und Aushärtens des Betons hohe Kräfte auf die Schalung auf, die bei Schalungen aus ausgehärtetem Schaumstoff oder ähnlichem beispielsweise zu Verformungen führen können. Die Erfindung beruht unter anderem auf der Erkenntnis, dass hierfür eine Betonschalung und das hierin beschriebene Verfahren vorteilhaft ist.
Wenn in dieser Beschreibung davon die Rede ist, dass die Herstellungsschalung das Muster in einem Abstand umgibt, so ist hiermit insbesondere gemeint, dass sich die Herstellungsschalung beabstandet von einer oder mehrerer Seiten des Musters befindet. Insbesondere kann es bevorzugt sein, dass die Herstellungsschalung das Muster nicht vollständig, d.h. von allen Seiten, umgibt. Beispielsweise können sowohl das Muster als auch die Herstellungsschalung auf einem Untergrund angeordnet sein. Dieser Untergrund kann beispielsweise ein Schaltisch sein und als Teil der Herstellungsschalung angesehen werden, der Untergrund kann jedoch auch ein anderer sein und beispielsweise kein Teil der Herstellungsschalung bilden. Der zwischen die Muster und der Herstellungsschalung gebildete Hohlraum ist somit zumindest an einer Seite durch das Muster und zumindest einer anderen Seite durch die Herstellungsschalung begrenzt. Weitere Seiten des Hohlraums können durch andere Elemente begrenzt sein oder auch offen sein. Insbesondere ist es bevorzugt, dass eine nach oben gerichtete Seite des Hohlraums zumindest abschnittsweise offen ist, wobei vorzugsweise flüssiger Beton durch diese offene Seite des Hohlraums in den Hohlraum eingebracht werden kann.
Die Herstellungsschalung kann vorzugsweise das Muster insbesondere in vertikaler Richtung überragen. Ferner vorzugsweise kann auch das Muster das damit herzustellende Bauteil in vertikaler Richtung überragen und/oder auf dem Muster ein Verlängerungselement und/oder ein Teil der Herstellungsschalung angeordnet sein. Dies dient insbesondere dazu, dass beim Herstellen der Betonschalung der Hohlraum nach oben hin nicht vollständig mit flüssigem Beton ausgefüllt werden muss, sondern ein Überstand der Begrenzung über den Füllstand des Betons realisiert ist. Ferner ist es insbesondere bevorzugt, eine Betonschalung zu erzeugen, die in vertikaler Richtung das mit der Betonschalung zu erzeugende Bauteil überragt. Dies hat den Vorteil, dass beim Herstellen eines Bauteils mittels der Betonschalung der Hohlraum nicht nach oben hin nicht vollständig mit flüssigem Beton ausgefüllt werden muss, sondern ein Überstand der Betonschalung über den Füllstand des Betons realisiert ist.
Für ein beispielsweise kreisringförmiges Bauteil wird vorzugsweise auch ein entsprechendes kreisringförmiges Muster verwendet zur Herstellung einer kreisringförmigen Betonschalung. Die Betonschalung kann vorzugsweise einen kreisringförmigen Innenabschnitt und einen kreisringförmigen Außenabschnitt aufweisen, also zwei voneinander beabstandete Kreisringe umfassen. Bei der Herstellung der Betonschalung wären diese beiden Kreisringe durch das Muster voneinander beabstandet. Bei der Herstellung eines Bauteils mittels der Betonschalung wird vorzugsweise der Hohlraum zwischen den beiden Kreisringen mit flüssigem Beton verfüllt, der später, nach dem Aushärten, das Bauteil bilden soll. Für ein Bauteil mit der Form eines Kreisringsegments beispielsweise wird vorzugsweise auch ein entsprechendes Muster in Form eines Kreisringsegments verwendet zur Herstellung einer Betonschalung in Form eines Kreisringsegments. Diese Betonschalung umfasst vorzugsweise einen Innenabschnitt in Form eines Kreisringsegments und einen Außenabschnitt in Form eines Kreisringsegments, zwischen denen sich bei der Herstellung der Betonschalung das Muster befindet und entsprechend bei der Herstellung eines Bauteils mittels der Betonschalung in den Hohlraum zwischen den beiden Kreisringsegmenten der flüssige Beton eingebracht wird, der später, nach dem Aushärten, das Bauteil bilden soll. Vorzugsweise sind die Stirnflächen des Hohlraums zwischen dem Muster und der Herstellungsschalung in Umfangsrichtung begrenzt, sodass bei der Herstellung der Betonschalung der flüssige Beton nicht durch die Stirnflächen in Umfangsrichtung austreten kann. Die Begrenzungen der Stirnflächen in Umfangsrichtung können Teil der Herstellungsschalung sein. Beispielsweise kann die Herstellungsschalung so angeordnet sein, dass sie auch in einem Abstand zu den Stirnflächen in Umfangsrichtung des Musters verläuft, so dass auch die Betonschalung entsprechende Stirnflächen in Umfangsrichtung aufweist, die insbesondere den Innenabschnitt und den Außenabschnitt der Betonschalung verbinden können.
Ferner vorzugsweise sind bei der späteren Herstellung des Bauteils auch die Stirnflächen in Umfangsrichtung des Hohlraums zwischen dem Innenabschnitt und dem Außenabschnitt der Betonschalung begrenzt, sodass auch bei der Herstellung des Bauteils der flüssige Beton nicht durch die Stirnflächen Umfangsrichtung austreten kann. Wie zuvor beschrieben, kann dies vorzugsweise dadurch realisiert sein, dass die Betonschalung Stirnflächen in Umfangsrichtung aufweist.
Wenn in dieser Beschreibung von einem Muster und/oder einem Bauteil und/oder einer Betonschalung die Rede ist, sind hiermit insbesondere ein erstes Muster und/oder ein erstes Bauteil und/oder eine erste Betonschalung gemeint. Als Bauteil wird hier insbesondere ein Turmsegment für einen Turm, vorzugsweise einen Turm einer Windenergieanlage verstanden. Ein Turmsegment kann ein ringförmiger Abschnitt eines Turms, insbesondere eines Turms einer Windenergieanlage sein. Ein Turmsegment kann jedoch auch die Form lediglich eines Kreisringsegments aufweisen, sodass ein ringförmiger Abschnitt eines Turms aus mehreren Turmsegmenten aufgebaut sein kann. Ein Bauteil oder Turmsegment kann auch platten- oder quaderförmig ausgebildet sein. Die hier beschriebenen Verfahren, Merkmale und Aspekte lassen sich ebenso auf platten- oder quaderförmige Bauteile oder Turmsegmente anwenden. Begriffe wie Umfangsrichtung oder Radius sind dann entsprechend einer platten- oder quaderförmigen Ausbildung des Bauteils oder Turmsegments auszulegen, beispielsweise hinsichtlich der Dicke oder Längserstreckung des Bauteils oder Turmsegments.
Wenn in dieser Beschreibung von flüssigem Beton die Rede ist, ist hiermit insbesondere flüssiger oder fließfähiger Frischbeton gemeint, insbesondere flüssiger oder fließfähiger Frischbeton der Güte, die zur Herstellung der Betonschalung und/oder des Bauteils erforderlich und/oder gewünscht ist. Insbesondere können sich die Anforderungen an die Eigenschaften des Betons zur Herstellung der Betonschalung einerseits und des Bauteils andererseits unterscheiden, so dass Beton unterschiedlicher Güte und/oder mit unterschiedlichen Eigenschaften für die Betonschalung und das Bauteil zum Einsatz kommen.
Vorzugsweise ist das Verfahren zur Herstellung einer Betonschalung für ein Bauteil ferner gekennzeichnet durch ein Entfernen der Herstellungsschalung. Die Herstellungsschalung kann vorzugsweise nach dem Aushärten des Betons der Betonschalung von der Betonschalung entfernt werden. Dies kann beispielsweise durch einen Transport und/oder eine Demontage der Herstellungsschalung und/oder einen Transport der ausgehärteten Betonschalung erfolgen.
Vorzugsweise ist das Verfahren zur Herstellung einer Betonschalung für ein Bauteil ferner gekennzeichnet durch ein Entfernen des Musters. Vorzugweise wird nach dem Aushärten des Betons der Betonschalung das Muster entfernt. Dies kann beispielsweise durch einen Transport des Musters und/oder einen Transport der ausgehärteten Betonschalung erfolgen. Vorzugsweise kann, wie auch weiter unten beschrieben, die Betonschalung in zwei oder mehrere Teile getrennt werden. Vorzugsweise kann die Betonschalung und/oder ihre Teile bewegt werden, beispielsweise mittels Hydraulik oder per Kranhub, insbesondere um das Muster (oder ein später mit der Schalung hergestelltes Bauteil) auszuschalen.
Ferner vorzugsweise wird das Verfahren zur Herstellung einer Betonschalung für ein Bauteil fortgebildet durch: Beschichtung der bei der Herstellung der Betonschalung dem Muster zugewandten Oberflächen mit einer Antihaftbeschichtung.
Vorzugsweise werden eine der, einige der oder alle Oberflächen der Betonschalung, die bei der Herstellung der Betonschalung die Muster zugewandt sind, mit einer Antihaftbeschichtung beschichtet. Dies dient insbesondere dazu, bei einer späteren Herstellung eines Bauteils mit der Betonschalung ein Anhaften des Betons des Bauteils am Beton der Betonschalung zu verhindern oder zu verringern.
Die Beschichtung mit einer Antihaftbeschichtung kann beispielsweise nach dem Aushärten des Betons, gegebenenfalls nach dem Entfernen des Musters, erfolgen. Beispielsweise kann die Beschichtung mit einer Antihaftbeschichtung durch Aufbringen eines Beschichtungsmaterials, wie beispielsweise eines Betontrennmittels, eines Lackes insbesondere eines PU-basierten Farbstoffs, einer Folie, oder ähnlichem erfolgen. Beispiele für Betontrennmittel sind etwa wasserlösliche Schalungsöle, wasserunlösliche Schalungsöle, Schalungspasten, Schalungswachse, chemisch reagierende Trennmittel. Betontrennmittel werden in der Regel eingesetzt, um die Haftung zwischen Beton und Schalung zu reduzieren. In herkömmlichen Schalungen, die keine Betonoberflächen aufweisen, wird durch das Auftragen des Trennmittels in der Regel die Wasseraufnahmefähigkeit der Schalhaut herabgesetzt und damit ein Porenverschluss oder eine Porenreduzierung erzielt.
Die Beschichtung mit einer Antihaftbeschichtung kann auch derart realisiert sein, dass vor oder beim Einfüllen von flüssigen Beton in den Hohlraum zwischen der Herstellungsschalung und dem Muster an der dem Muster zugewandten Seite des Hohlraums ein Beschichtungsmaterial eingebracht wird, beispielsweise in Form einer Folie, einer Matte, oder ähnlichem. Ferner vorzugsweise wird das Verfahren zur Herstellung einer Betonschalung für ein Bauteil fortgebildet durch: Beschichtung der bei der Herstellung der Betonschalung dem Muster zugewandten Oberflächen mit einer Grundierungsbeschichtung und anschließend mit einer Antihaftbeschichtung. Vorzugsweise kann ein erstes Beschichtungsmaterial, beispielsweise ein Lack, als Grundierungsbeschichtung auf einige der oder alle Oberflächen der Betonschalung, die bei der Herstellung der Betonschalung die Muster zugewandt sind, aufgetragen werden. Anschließend wird vorzugsweise ein zweites, insbesondere vom ersten verschiedenes, Beschichtungsmaterial, beispielsweise ein Betontrennmittel, Antihaftbeschichtung auf einige der oder alle Oberflächen der Betonschalung, die bei der Herstellung der Betonschalung die Muster zugewandt sind, aufgetragen werden. Dies ist insbesondere bevorzugt, um die Oberflächen derart vorzugbereiten, dass beispielsweise Betontrennmittel auf der Grundierungsbeschichtung haften, da Betontrennmittel in der Regel auf Betonoberflächen nicht gut haften.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung einer Betonschalung für ein Bauteil ist vorgesehen, dass die Abmessungen des Musters gegenüber dem mit der Betonschalung herzustellenden Bauteil um ein Schwindmaß des Betons vergrößert sind. Während des Aushärtens verändert der flüssige Beton sein Volumen, insbesondere durch Feuchtigkeitsabgabe (Austrocknung) und durch chemische Reaktionen oder Gefügeumwandlungen. Diese Volumenverringerung wird auch als Schwinden bezeichnet, das Maß oder die Größe der Volumenverringerung als Schwindmaß. Damit mittels der Betonschalung ein Bauteil der gewünschten Abmessungen hergestellt werden kann, ist es bevorzugt, dass das Muster zur Herstellung der Betonschalung gegenüber dem mit der Betonschalung herzustellen Bauteil größer ist, beispielsweise um das Schwindmaß des Betons, vorzugsweise des Betons, der zur Herstellung des Bauteils zum Einsatz kommt. Vorzugsweise kann bei der Dimensionierung des Musters zusätzlich berücksichtigt werden, dass auch der Beton der Betonschalung beim Aushärten schwindet. Daher kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das Muster zwar größer ist als das damit herzustellende Bauteil, jedoch verringert um einen Anteil, der durch das Schwinden der Betonschalung kompensiert wird. So ist es bevorzugt, dass die Abmessungen des Musters gegenüber dem mit der Betonschalung herzustellenden Bauteil um ein Maß vergrößert sind, die Schwindmaße des Betons sowohl der Betonschalung als auch des mit der Betonschalung herzustellenden Bauteils berücksichtigen. Die Schwindmaße des Betons sind insbesondere auch von der Bauteilgeometrie abhängig. Beispielsweise werden bei der Berücksichtigung der Schwindmaße des Betons die Wandstärke, die verwendete Betongüte, die Umgebung (z.B. Luftfeuchte, Temperatur, etc.) bei der Trocknung des Betons u.ä. berücksichtigt. Bei hochfesten Betonen kann beispielsweise ein Schwindmaß von ca. 0,3mm/m Wandstärke angesetzt werden.
Ferner ist es bevorzugt, dass das Verfahren zur Herstellung einer Betonschalung für ein Bauteil dadurch gekennzeichnet ist, dass dieses das Anordnen von Schienen an der Betonschaltung umfasst. Schienen können beispielsweise zur Anordnung einer Schleifmaschine verwendet werden, um vorzugsweise einen Oberflansch mechanisch zu bearbeiten. Insbesondere ist es bevorzugt, dass die Schienen an der Betonschalung verankert werden.
Eine bevorzugte Fortbildung des Verfahrens zur Herstellung einer Betonschalung für ein Bauteil sieht vor, dass an einer, zwei oder mehreren Stellen Einlagen angeordnet werden. Insbesondere ist es bevorzugt, dass Einlagen in Bereichen von Kanten, Ecken, Aussparungen und ähnlichen Geometrien angeordnet werden. Die Einlagen sind vorzugsweise aus einem metallischen Material, insbesondere Stahl, ausgebildet oder umfassen dieses. Die Einlagen können beispielsweise als flächiges Element, insbesondere als Blech, ausgebildet sein. Derartige Einlagen können beispielsweise das teilweise oder vollständige Abbrechen bestimmter Stellen verhindern oder zumindest verringern.
Vorzugsweise ist das Verfahren zur Herstellung einer Betonschalung für ein Bauteil ferner gekennzeichnet durch Bewehren des Hohlraums mit einer Bewehrung und/oder Einbringen von Hilfsmitteln für die Nutzung und/oder den Transport der herzustellenden Betonschalung. Vorzugsweise vor dem Verfüllen des Hohlraums mit flüssigem Beton können eine Bewehrung und/oder Hilfsmittel für die Nutzung und/oder den Transport der Betonschalung in den Hohlraum eingebracht werden. Die Bewehrung und/oder die Hilfsmittel können beispielsweise auch vorab (ganz oder teilweise) hergestellt und/oder bereitgestellt werden und die Herstellungsschalung und das Muster angrenzend an die Bewehrung und/oder die Hilfsmittel angeordnet werden, zur Schaffung des entsprechenden Hohlraums. Die Bewehrung kann beispielsweise auch als vorgeflochtener Bewehrungskorb vorgesehen sein. Die Hilfsmittel für die Nutzung und/oder den Transport der Betonschalung können beispielsweise Hebeanker, Hülsendübel oder Ähnliches umfassen. Die Hilfsmittel können beispielsweise an der Bewehrung befestigt sein.
Eine bevorzugte Weiterbildung des Verfahrens zur Herstellung einer Betonschalung für ein Bauteil zeichnet sich dadurch aus, dass die Bewehrung aus Stahl besteht oder Stahl aufweist; und/oder die Bewehrung aus textilen Strukturen besteht oder textile Strukturen aufweist; und/oder die Bewehrung aus glasfaserverstärktem Kunststoff besteht oder glasfaserverstärkten Kunststoff aufweist; und/oder die Bewehrung aus Fasergewebe, insbesondere Glasfaser- und/oder oder Kunstfasergewebe, oder Fasergewebe, insbesondere Glasfaser- und/oder oder Kunstfasergewebe, aufweist. Die textilen Strukturen und/oder das Fasergewebe können beispielsweise Kohlenstofffasern und/oder alkaliresistente Fasern umfassen oder daraus bestehen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung einer Betonschalung für ein Bauteil ist vorgesehen, dass die Betonschalung zwei Abschnitte umfasst, insbesondere einen Innenabschnitt und einen Außenabschnitt, die gleichzeitig oder nacheinander hergestellt werden können. Wie oben bereits dargestellt, können der Innenabschnitt und/oder der Außenabschnitt kreisringförmig ausgebildet sein oder die Form eines Kreisringsegments aufweisen. Ferner kann die Betonschalung auch mehr als zwei Abschnitte aufweisen. Beispielsweise können ein Innenabschnitt und ein Außenabschnitt in Form von Kreisringsegmenten durch Verbindungsabschnitte an den Stirnseiten Umfangsfläche verbunden sein.
Es ist ferner bevorzugt, dass das Verfahren zur Herstellung einer Betonschalung für ein Bauteil gekennzeichnet ist durch Trennen der Betonschalung in zwei oder mehrere Teilbetonschalungen. Es kann bevorzugt sein, die Betonschalung insbesondere nach dem Aushärten des Betons in zwei oder mehrere Teilbetonschalungen zu trennen, beispielsweise um die Betonschalung leichter transportieren und/oder lagern zu können und/oder das Muster oder ein mit der Betonschalung hergestelltes Bauteil leichter ausschalen zu können. Eine Trennung der Betonschalung kann insbesondere in horizontaler Richtung und/oder vertikaler Richtung und/oder radialer Richtung und/oder Umfangsrichtung erfolgen. Vorzugsweise weist die Betonschalung zwei Trennstellen auf, die insbesondere an gegenüberliegenden Bereichen der Betonschalung verortet sein können. In Bezug auf eine kreisrund ausgebildete Betonschalung mit zwei Trennstellen sind diese vorzugsweise in einem Bereich bei 0 Bogengrad und bei 180 Bogengrad verortet. Derartige Betonschalungen können beispielsweise für Vollsegmente und/oder für Halbsegmente eingesetzt werden. Ferner kann es bevorzugt sein, drei oder mehr Trennstellen an der Betonschalung vorzusehen. In Bezug auf eine kreisrund ausgebildete Betonschalung mit drei Trennstellen sind diese vorzugsweise in einem Bereich bei 0 Bogengrad, bei 120 Bogengrad und bei 240 Bogengrad verortet. Eine weitere bevorzugte Weiterbildung des Verfahrens zur Herstellung einer Betonschalung für ein Bauteil zeichnet sich dadurch aus, dass die Herstellungsschalung als Betonschalung und/oder Standschalung und/oder Holzschalung und/oder Trägerschalung und/oder Rahmenschalung und/oder verlorene Schalung und/oder einhäuptige Schalung und/oder zweihäuptige Schalung und/oder Freiformschalung und/oder Rundschalung ausgebildet ist; und/oder die Herstellungsschalung Abmessungen aufweist, die für den Straßentransport geeignet sind. Wie auch bereits oben erwähnt, dient die Herstellungsschalung lediglich dazu, eine dem mit der Betonschalung herzustellenden Bauteil abgewandte Seite der Betonschalung zu formen. Diese dem herzustellenden Bauteil abgewandten Seite der Betonschalung ist für die Maßhaltigkeit des Bauteils nicht relevant. Daher kann als Herstellungsschalung eine beliebige Schalung eingesetzt werden, solange sie die Herstellung der Betonschalung ermöglicht. Insbesondere kann die Art der Herstellungsschalung an die Gegebenheiten vor Ort angepasst werden hinsichtlich Verfügbarkeit und/oder Kosten. Es ist ferner bevorzugt, dass das Muster aus Stahl besteht und/oder Stahl aufweist; und/oder das Muster aus einer Stahllegierung besteht und/oder eine Stahllegierung aufweist; und/oder das Muster Abmessungen aufweist, die für den Straßentransport geeignet sind, und/oder das Muster aus zwei oder mehreren Teilmustern zusammensetzbar ist, und die zwei oder mehreren Teilmuster jeweils Abmessungen aufweisen, die für den Straßentransport geeignet sind. Ferner kann es bevorzugt sein, dass das Muster aus Aluminium, und/oder aus einem Verbundstoff, insbesondere glasfaser- und/oder kohlenfaserverstärktem Kunststoff, besteht oder Aluminium, und/oder einen Verbundstoff, insbesondere einen glasfaser- und/oder kohlenfaserverstärkten Kunststoff, aufweist. Diese Ausgestaltungen sind bevorzugt, um eine hohe Maßhaltigkeit des Musters, insbesondere auch bei mehrfacher Verwendung zur Herstellung von Betonschalungen, sicherzustellen, und/oder um einen Transport des Musters, insbesondere auch über größere Distanzen, zu erleichtern. Da an die Maßhaltigkeit des Musters vorzugsweise hohe Anforderungen zu stellen sind, kann es bevorzugt sein, dass Muster zentral und/oder an einer dafür besonders qualifizierten Stelle zu fertigen und an den Ort zu transportieren, an dem dem Muster entsprechende Bauteile hergestellt werden sollen, wozu zunächst eine Betonschalung erstellt wird. Eine Ausbildung des Musters mit hoher Maßhaltigkeit und/oder günstigen Transportmaßen ist somit vorteilhaft. Vorzugsweise ist das Muster als hohles Element ausgebildet, ggf. mit inneren Stützstreben und/oder einer Füllung aus einem anderen, insbesondere leichten und/oder steifen, Material. Hierdurch kann das Gewicht des Musters reduziert werden. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung von mindestens zwei unterschiedlichem Betonschalungen für mindestens zwei unterschiedliche Bauteile, insbesondere mindestens zwei unterschiedliche Turmsegmente für einen Turm, vorzugsweise einen Turm einer Windenergieanlage, das Verfahren umfassend Herstellen einer ersten Betonschalung nach dem zuvor beschriebenen Verfahren, Bereitstellen eines zweiten Musters eines zweiten Bauteils, das vom ersten verschieden ist; Errichten der zuvor für die Herstellung der ersten Betonschalung verwendeten Herstellungsschalung um das zweite Muster in einem Abstand zum zweiten Muster, wobei ein zwischen der Herstellungsschalung und dem zweiten Muster entstehender Hohlraum den Abmessungen der herzustellenden zweiten Betonschalung entspricht; Verfüllen des Hohlraums mit flüssigem Beton; Aushärten des Betons.
Gemäß diesem Aspekt der Erfindung wird zur Herstellung von Betonschalungen für unterschiedliche Bauteile, insbesondere hinsichtlich ihrer Geometrie unterschiedliche Bauteile, wie beispielsweise Turmsegmente mit unterschiedlichen Radius und/oder unterschiedlicher Verjüngung für den Einbau in verschiedenen Turmhöhen, die gleiche Herstellungsschalung verwendet. Es unterscheiden sich jedoch die für die erste und für die zweite Betonschalung verwendeten Muster und die mit der ersten und mit der zweiten Betonschalung herzustellenden Bauteile. Die Herstellungsschalung kann unverändert oder identisch zur Herstellung beider Betonschalungen verwendet werden, insbesondere wenn die Unterschiede hinsichtlich der Geometrie der beiden Muster gering sind. Es können jedoch auch Modifikationen an der Herstellungsschalung vorgenommen werden, beispielsweise kann bei einer Rundschalung ein Schalungselement mehr oder weniger verwendet werden, je nachdem, welcher Radius des Vielecks der Rundschalung erzielt werden soll. Im Übrigen kann das Verfahren zur Herstellung von Betonschalungen für unterschiedliche Bauteile gemäß den Weiterbildungen des zuvor beschriebenen Verfahrens zur Herstellung einer Betonschalung weitergebildet werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils, insbesondere eines Turmsegments für einen Turm, vorzugsweise einen Turm einer Windenergieanlage, das Verfahren umfassend Bereitstellen einer nach dem zuvor beschriebenen Verfahren hergestellten Betonschalung, Verfüllen eines von der Betonschalung gebildeten Hohlraums mit flüssigem Beton; Aushärten des Betons. Das Bereitstellen einer nach den zuvor beschriebenen Verfahren hergestellten Betonschalung umfasst gegebenenfalls das Herstellen und/oder Transportieren der Betonschalung. Die mit Bezug auf das Verfahren zur Herstellung der Betonschalung beschriebenen Merkmale und Details, die auch für die Herstellung eines Bauteils relevant und/oder vorteilhaft sind, gelten ebenso mit Bezug auf das Verfahren zur Herstellung eines Bauteils.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Verfahren zur Herstellung eines Bauteils gekennzeichnet ist durch Entfernen der Betonschalung; und/oder Bewehren des Hohlraums mit einer Bewehrung; und/oder Einbringen von Führungen für Spannseile und/oder Leitungen und/oder Kabel in den Hohlraum und/oder Nachbehandeln, insbesondere Schleifen und/oder Beschichten, des Bauteils.
Die Führungen können beispielsweise als Leerrohre ausgebildet sein. Das Bewehren des Hohlraums und/oder das Einbringen von Führungen erfolgt vorzugsweise vor dem Verfüllen des Hohlraums mit flüssigem Beton. Eine Nachbehandlung des Bauteils erfolgt vorzugsweise nach dem Ausschalen des Bauteils, insbesondere nach dem Entfernen der Betonschalung.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch eine Betonschalung für ein Bauteil, insbesondere ein Turmsegment für einen Turm, vorzugsweise einen Turm einer Windenergieanlage, dadurch gekennzeichnet, dass die Betonschalung in einem zuvor beschriebenen Verfahren hergestellt wurde.
Die Betonschalung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass diese an einer Außenumfangsfläche, die im Herstellungsprozess der Herstellungsschalung zugewandt ist, eine strukturierte Oberfläche aufweist. Die strukturierte Oberfläche kann insbesondere eine Struktur eines grobporigen Betons aufweist. Beispielsweise könnte die strukturierte Oberfläche das Negativ von Lunkern aufweisen. Insbesondere kann die Oberfläche eine zu einer Metalloberfläche verschiedene Beschaffenheit aufweisen. Ferner kann die Oberfläche Abdrücke, insbesondere vertikal verlaufende Abdrücke aufweisen, die durch den Stoß von zwei Elementen der Herstellungsschalung hervorgerufen werden können. Darüber hinaus kann die Außenumfangsgeometrie der Betonschalung eine unrunde, und/oder ovale, und/oder eckige Form aufweisen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch ein Bauteil, insbesondere ein Turmsegment für einen Turm, vorzugsweise einen Turm einer Windenergieanlage, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil in einem zuvor beschriebenen Verfahren und/oder unter Verwendung einer zuvor beschriebenen Betonschalung hergestellt wurde.
Das in einem zuvor beschriebenen Verfahren und/oder unter Verwendung einer zuvor beschriebenen Betonschalung hergestelltes Bauteil kann sich beispielsweise durch zwei oder mehr Negativstellen von Stößen auszeichnen, wobei an den Stößen zwei Elemente der Betonschalung aneinander angeordnet sind bzw. waren.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch ein Muster eines Bauteils, insbesondere eines Turmsegments für einen Turm, vorzugsweise einen Turm einer Windenergieanlage, dadurch gekennzeichnet, dass die Abmessungen des Musters gegenüber dem mit der Betonschalung herzustellenden Bauteil um ein Schwindmaß des Betons vergrößert sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Musters ist vorgesehen, dass das Muster aus Stahl besteht und/oder Stahl aufweist; und/oder das Muster aus einer Stahllegierung besteht und/oder eine Stahllegierung aufweist; und/oder das Muster Abmessungen aufweist, die für den Straßentransport geeignet sind, und/oder das Muster aus zwei oder mehreren Teilmustern zusammensetzbar ist, und die zwei oder mehreren Teilmuster jeweils Abmessungen aufweisen, die für den Straßentransport geeignet sind.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch eine Verwendung eines zuvor beschriebenen Musters zur Herstellung einer Betonschalung für ein Bauteil, insbesondere ein Turmsegment für einen Turm, vorzugsweise einen Turm einer Windenergieanlage.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch eine Verwendung einer Betonschalung, insbesondere einer zuvor beschriebenen Betonschalung zur Herstellung eines Bauteils, insbesondere eines Turmsegments für einen Turm, vorzugsweise einen Turm einer Windenergieanlage.
Zu den Vorteilen, Ausführungsvarianten und Ausführungsdetails der jeweiligen weiteren Aspekte der Erfindung und ihrer möglichen Fortbildungen wird insbesondere auch auf die vorangegangene Beschreibung zu den entsprechenden Merkmalen der übrigen Aspekte der Erfindung verwiesen. Weitere vorteilhafte Ausführungsvarianten der erfindungsgemäßen Verfahren und Vorrichtungen ergeben sich durch Kombination der hier erörterten bevorzugten Merkmale.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden beispielhaft anhand der beiliegenden Figuren beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 : eine schematische Darstellung einer Windenergieanlage mit einem Turm mit erfindungsgemäß hergestellten Bauteilen;
Figur 2: eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Betonschalung für ein Bauteil, insbesondere ein Turmsegment für einen Turm einer Windenergieanlage;
Figur 3: einen schematischen Querschnitt durch eine beispielhafte Ausführungsform einer Herstellungsschalung und eines Musters für ein Bauteil;
Figur 4: den Querschnitt nach Figur 3 mit Betonschalung;
Figur 5: eine Schalung gemäß dem Stand der Technik, die als Herstellungsschalung verwendet werden kann;
Figur 6: einen schematischen Querschnitt durch eine beispielhafte Ausführungsform einer Betonschalung;
Figur 7: den Querschnitt nach Figur 3 mit Bauteil.
Figur 1 zeigt eine Windenergieanlage 100 mit einem Turm 102 und einer Gondel 104. An der Gondel 104 ist ein Rotor 106 mit drei Rotorblättern 108 und einem Spinner 1 10 angeordnet. Der Rotor 106 wird im Betrieb durch den Wind in eine Drehbewegung versetzt und treibt dadurch einen Generator in der Gondel 104 an. Der Turm 102 weist Bauteile auf, die nach dem hier beschriebenen Verfahren hergestellt wurden.
Die schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Betonschalung für ein Bauteil, insbesondere ein Turmsegment für einen Turm einer Windenergieanlage gemäß Figur 2 umfasst die folgenden Schritte: S1 : Bereitstellen eines Musters des Bauteils, S2: Errichten einer Herstellungsschalung um das Muster in einem Abstand zum Muster, wobei ein zwischen der Herstellungsschalung und dem Muster entstehender Hohlraum den Abmessungen der herzustellenden Betonschalung entspricht; S3: Verfüllen des Hohlraums mit flüssigem Beton; S4: Aushärten des Betons; S5: Entfernen der Herstellungsschalung; S6: Entfernen des Musters; S7: Beschichtung der bei der Herstellung der Betonschalung dem Muster zugewandten Oberflächen mit einer Antihaftbeschichtung.
Figur 3 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine beispielhafte Ausführungsform einer Herstellungsschalung 300 und eines Muster 200 für ein Bauteil, Figur 4 zeigt den Querschnitt nach Figur 3 mit Betonschalung 501 , 502. Gemäß Figur 3 ist ein Muster 200 eines Bauteils zu erkennen, das auf einem Untergrund oder Schaltisch 310 angeordnet ist. Mit der unterbrochenen Linie 201 ist gekennzeichnet, dass das Muster 200 um ein Schwindmaß des für das herzustellende Bauteil verwendeten Betons vergrößert ist. Die unterbrochene Linie 201 deutet schematisch die Geometrie des herzustellenden, um das Schwindmaß des Betons kleineren Bauteils dar. In Figur 3 sind rechts und links neben dem Muster 200 beabstandet Teile 301 ,302 der Herstellungsschalung 300 angeordnet. Zwischen dem Teil 301 der Herstellungsschalung 300 und dem Bauteil 200 ist ein Hohlraum 401 gebildet, zwischen dem Teil 302 der Herstellungsschalung 300 und dem Bauteil 201 weiterer Hohlraum 402. Auf dem Bauteil 200 ist ein weiterer Teil 303 der Herstellungsschalung 300 angeordnet. Die Teile 301 ,302 der Herstellungsschalung sind über Verstrebungen 304 abgestützt. Alternativ oder zusätzlich können die Teile 301 , 302 auch mit dem Schaltisch 310 verbunden, insbesondere verschraubt, sein. Das Teil 303 der Herstellungsschalung 300 ist gegenüber den Teilen 301 ,302 der Herstellungsschalung 300 über Streben 305 abgestützt. Die Hohlräume 401 ,402 sind nach unten durch den Boden oder Schaltisch 310 begrenzt und nach oben hin offen, so das von oben flüssiger Beton in die Hohlräume 401 ,402 eingebracht werden kann. Zu den Seiten hin sind die Hohlräume 401 ,402 durch das Muster 200 und die Teile 301 ,302 der Herstellungsschalung 300 begrenzt. Auch an den in Figur 3 nicht zu erkennenden Stirnflächen sind die Hohlräume 401 ,402 vorzugweise begrenzt. Die Begrenzung kann durch ein weiteres (nicht dargestelltes) Schalungsteil realisiert sein.
Wie in Figur 4 zu erkennen ist, sind die Hohlräume 401 ,402 gemäß Figur 3 mit flüssigem Beton verfüllt worden und der Beton wurde ausgehärtet, sodass die beiden Abschnitte 501 ,502 der Betonschalung 500 entstanden sind. Die beiden Abschnitte 501 ,502 der Betonschalung 500 können auch als Innenabschnitt und Außenabschnitt bezeichnet werden, insbesondere wenn es sich bei dem herzustellenden Bauteil um ein kreisringförmiges Bauteil oder ein Bauteil mit der Form eines Kreisringsegments handelt.
Die Oberflächen 501a, 502a sind bei der Herstellung der Betonschalung 500 dem Muster 200 zugewandt und bei der Herstellung des Bauteils 800 dem Bauteil 800 bzw. vorher dem Hohlraum 700 (siehe Figuren 6,7) zugewandt. Diese Oberflächen 501a, 502a sind vorzugweise mit einer Antihaftbeschichtung beschichtet, um ein Anhaften des Bauteils 800 an der Betonschalung 500 zu vermeiden oder zu reduzieren. Als Antihaftbeschichtung können beispielsweise Öle oder Epoxide eingesetzt werden.
Figur 6 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine beispielhafte Ausführungsform einer Betonschalung 501 , 502, Figur 7 zeigt den Querschnitt nach Figur 3 mit Bauteil 800. Nach dem Entfernen des Musters 200 und der Herstellungsschalung 300 kann die hergestellte Betonschalung 500 auf einem Untergrund oder Schaltisch 310 zur Herstellung eines Bauteils verwendet werden. Hierzu wird der Hohlraum 700 zwischen den Abschnitten 501 ,502 der Betonschalung 500 mit flüssigem Beton verfüllt, der nach dem Aushärten das Bauteil 800 bildet.
Die Maßhaltigkeit des mit der Betonschalung 500 herzustellenden Bauteils 800 wird durch die bei der Herstellung der Betonschalung 500 die Muster 200 zugewandten Oberflächen 501a, 502a beeinflusst, nicht durch die der bei der Herstellung der Betonschalung 500 der Herstellungsschalung 300 zugewandten Oberflächen. Daher kann für die Herstellungsschalung 300 eine einfache Schalung verwendet werden, die geringeren Anforderungen an die Präzision entspricht. Das mit möglichst hoher Maßhaltigkeit gefertigte Muster 200 hingegen kann vorzugsweise wiederverwendet werden zur Herstellung einer beliebigen Anzahl an Betonschalungen 500 und kann vorzugsweise aufgrund der Transportmaße auch über längere Strecken transportiert werden.
In Figur 5 ist eine Rundschalung 600 gemäß dem Stand der Technik gezeigt, die als Herstellungsschalung verwendet werden kann. Die Rundschalung 600 gemäß Figur 5 weist einen äußeren Schalungsteil 601 und einen inneren Schalungsteil 602 auf, zwischen denen ein Hohlraum 650 ausgebildet ist, der mit flüssigem Beton verfüllt werden kann, um ein ringförmiges Bauteil herzustellen. Zu erkennen sind die Stützstreben 604, mit denen der äußere Schalungsteil 601 abgestützt ist. Am oberen Ende weist das innere Schalungsteil 602 ein Geländer 61 1 auf. Am oberen Ende des äußeren Schalungsteils 601 ist ein umlaufender Gang 610 ebenfalls mit Geländer gebildet. Solche Rundschalungen 600 sind im Stand der Technik bekannt und flexibel einsetzbar, auch für unterschiedliche Radien. Für wechselnde Geometrien von Turmsegmenten, insbesondere bei sich verjüngenden Turmsegmenten und/oder anderen besonderen Geometrien in den Turmsegmenten sind jedoch erhebliche Anpassungen erforderlich, die mit existierenden Schalung nicht oder nur mit hohem Aufwand und einer besonderen Qualitätskontrolle hinsichtlich der Präzision realisiert werden können. Gemäß der Erfindung ist es daher auch möglich, solche flexibel einzusetzenden Schalungen wie die Rundschalung 600 als Herstellungsschalung einzusetzen, um die dem Muster - und damit dem später herzustellenden Bauteil - abgewandten Seiten der Betonschalung zu schalen. Auf diese Weise können beispielsweise auch besondere Geometrien, wie beispielsweise sich verjüngenden Bauteile, mit Betonschalungen hergestellt werden, für die die gleiche oder nur eine geringfügig modifizierte Herstellungsschalung eingesetzt wurde.

Claims

ANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Herstellung einer Betonschalung (500) für ein Bauteil (800), insbesondere ein Turmsegment für einen Turm, vorzugsweise einen Turm (102) einer Windenergieanlage (100),
das Verfahren umfassend
Bereitstellen eines Musters (200) des Bauteils;
Errichten einer Herstellungsschalung (300) um das Muster in einem Abstand zum Muster, wobei ein zwischen der Herstellungsschalung und dem Muster entstehender Hohlraum (401 , 402) den Abmessungen der herzustellenden Betonschalung (500) entspricht;
- Verfüllen des Hohlraums mit flüssigem Beton;
- Aushärten des Betons.
Verfahren zur Herstellung einer Betonschalung (500) für ein Bauteil (800) nach dem vorhergehenden Anspruch,
gekennzeichnet durch:
Entfernen der Herstellungsschalung (300);
- Entfernen des Musters (200).
Verfahren zur Herstellung einer Betonschalung (500) für ein Bauteil (800) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch:
Beschichtung der bei der Herstellung der Betonschalung (500) dem Muster zugewandten Oberflächen mit einer Antihaftbeschichtung; und/oder
Beschichtung der bei der Herstellung der Betonschalung (500) dem Muster zugewandten Oberflächen mit einer Grundierungsbeschichtung und anschließend mit einer Antihaftbeschichtung. Verfahren zur Herstellung einer Betonschalung (500) für ein Bauteil (800) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die Abmessungen des Musters (200) gegenüber dem mit der
Betonschalung (500) herzustellenden Bauteil (800) um ein Schwindmaß des Betons vergrößert sind; und/oder
- die Abmessungen des Musters (200) gegenüber dem mit der
Betonschalung (500) herzustellenden Bauteil (800) um ein Maß vergrößert sind, die Schwindmaße des Betons sowohl der
Betonschalung (500) als auch des mit der Betonschalung
herzustellenden Bauteils (800) berücksichtigen.
Verfahren zur Herstellung einer Betonschalung (500) für ein Bauteil (800) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch:
Bewehren des Hohlraums (401 , 402) mit einer Bewehrung und/oder Einbringen von Hilfsmitteln für die Nutzung und/oder den Transport der herzustellenden Betonschalung (500).
Verfahren zur Herstellung einer Betonschalung (500) für ein Bauteil nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Betonschalung (500) zwei Abschnitte umfasst, insbesondere einen Innenabschnitt und einen Außenabschnitt, die gleichzeitig oder
nacheinander hergestellt werden können.
Verfahren zur Herstellung einer Betonschalung (500) für ein Bauteil nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch:
- Trennen der Betonschalung (500) in zwei oder mehrere
Teilbetonschalungen.
Verfahren zur Herstellung einer Betonschalung (500) für ein Bauteil nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die Herstellungsschalung (300) als Betonschalung und/oder
Standschalung und/oder Holzschalung und/oder Trägerschalung und/oder Rahmenschalung und/oder verlorene Schalung und/oder einhäuptige Schalung und/oder zweihäuptige Schalung und/oder Freiformschalung und/oder Rundschalung ausgebildet ist; und/oder die Herstellungsschalung (300) Abmessungen aufweist, die für den Straßentransport geeignet sind
Verfahren zur Herstellung von mindestens zwei unterschiedlichen
Betonschalungen (500) für mindestens zwei unterschiedliche Bauteile, insbesondere mindestens zwei unterschiedliche Turmsegmente für einen Turm, vorzugsweise einen Turm (102) einer Windenergieanlage (100), das Verfahren umfassend:
Herstellen einer ersten Betonschalung (500) nach einem Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, Bereitstellen eines zweiten Musters eines zweiten Bauteils, das vom ersten verschieden ist;
Errichten der zuvor für die Herstellung der ersten Betonschalung (500) verwendeten Herstellungsschalung um das zweite Muster in einem Abstand zum zweiten Muster, wobei ein zwischen der
Herstellungsschalung und dem zweiten Muster entstehender Hohlraum den Abmessungen der herzustellenden zweiten Betonschalung;
- Verfüllen des Hohlraums mit flüssigem Beton;
- Aushärten des Betons.
10. Verfahren zur Herstellung eines Bauteils (800), insbesondere eines
Turmsegments für einen Turm, vorzugsweise einen Turm (102) einer
Windenergieanlage (100), das Verfahren umfassend
Bereitstellen einer nach dem Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche hergestellten Betonschalung (500),
- Verfüllen eines von der Betonschalung (500) gebildeten Hohlraums mit flüssigem Beton;
- Aushärten des Betons.
Verfahren zur Herstellung eines Bauteils (800) nach dem vorhergehenden Anspruch,
gekennzeichnet durch:
Entfernen der Betonschalung (500); und/oder
Bewehren des Hohlraums mit einer Bewehrung; und/oder Einbringen von Führungen für Spannseile und/oder Leitungen und/oder Kabel in den Hohlraum; und/oder
Nachbehandeln, insbesondere Schleifen und/oder Beschichten, des Bauteils (800).
Betonschalung (500) für ein Bauteil, insbesondere ein Turmsegment für einen Turm, vorzugsweise einen Turm (102) einer Windenergieanlage (100), dadurch gekennzeichnet, dass
die Betonschalung (500) in einem Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1-9 hergestellt wurde.
Bauteil (800), insbesondere ein Turmsegment für einen Turm, vorzugsweise einen Turm (102) einer Windenergieanlage (100), dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (800) in einem Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 10-1 1 und/oder unter Verwendung einer
Betonschalung (500) nach dem vorhergehenden Anspruch 12 hergestellt wurde.
Muster (200) eines Bauteils (800), insbesondere eines Turmsegments für einen Turm, vorzugsweise einen Turm (102) einer Windenergieanlage (100), dadurch gekennzeichnet, dass die Abmessungen des Musters (200) gegenüber dem mit der Betonschalung (500) herzustellenden Bauteil (800) um ein Schwindmaß des Betons vergrößert sind; und/oder
die Abmessungen des Musters (200) gegenüber dem mit der Betonschalung (500) herzustellenden Bauteil (800) um ein Maß vergrößert sind, die
Schwindmaße des Betons sowohl der Betonschalung (500) als auch des mit der Betonschalung herzustellenden Bauteils (800) berücksichtigen.
Verwendung eines Musters (200) nach dem vorhergehenden Anspruch 14 zur Herstellung einer Betonschalung (500) für ein Bauteil (800),
insbesondere ein Turmsegment für einen Turm, vorzugsweise einen Turm (102) einer Windenergieanlage (100).
Verwendung einer Betonschalung (500), insbesondere einer Betonschalung nach im vorhergehenden Anspruch 12 zur Herstellung eines Bauteils (800), insbesondere eines Turmsegments für einen Turm, vorzugsweise einen Turm (101 ) einer Windenergieanlage (100).
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